C#中多个线程同时增加一未加锁共享变量的值，最后却不等于总增加值的问题

Question

我最近学C#，看到《C#高级编程(第7版)》（Professoinal C# 4 and .NET 4）中20.9.1节（Lock 语句和线程安全）的一个内容，大概说：
同时运行20个相同的任务，这个任务会循环50000次每次给一个共享变量加1，这样，50000*20=1000000，最后这个变量将是1000000，但是事实上并非如此，代码贴到下面（控制台程序）：public class SharedState
{
public int State { get; set; }
}public class Job
{
SharedState sharedState;
public Job(SharedState sharedState)
{
this.sharedState = sharedState;
}
public void DoTheJob()
{
for (int i = 0; i < 50000; i++)
{
sharedState.State += 1;
}
}
}class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int numTasks = 20;
var state = new SharedState();
var tasks = new Task[numTasks];
for (int i = 0; i < numTasks; i++)
{
tasks[i] = new Task(new Job(state).DoTheJob);
tasks[i].Start();
}
for (int i = 0; i < numTasks; i++)
tasks[i].Wait();
Console.WriteLine("summarized {0}",state.State);
Console.ReadLine();
}
}多次运行的结果：
summarized 383286
summarized 481298
summarized 579142
......
每次运行结果都不一样，但都不等于1000000，书上说这代码很少很简单，很容易看出问题出在哪里，但没有具体说问题在哪里，我自己看了想了很久，都看不出问题出在哪里，也就是不清楚这20个任务在并行运行过程中，是怎么对sharedState.State变量产生了争用的，谁能来具体分析下这个过程？.NETC#同步

Answer 1

因为+=操作不是原子化的，可以被打断。sharedState.State += 1;
相当于
x = sharedState.State  ...1
x = x + 1              ...2
sharedState.State = x  ...3
那么我们让线程1和线程2同时执行这个代码：
sharedState.State初始是0。
线程1执行前两行
此时sharedState.State还是0，x = 1
切换到线程2
线程2执行这3条代码，此时sharedState.State = 1
再切换回线程1，继续执行第三行，因为x是脏数据，它此时已经不代表线程2更新过的sharedState.State了
因此它仍然将sharedState.State设置为1。
我们看到两个线程执行了2次相加，结果还是1，而不是2。